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统计量与抽样分布
基本概念:统计量、样本矩、经验分布函数
1 2 n 1 2 n总体X 的样本X ,X ,…,X ,则 T(X ,X ,…,X )即为统计量样本均值? ? X
1 2 n 1 2 n
样本方差S 2
n
? 1 ?n ( X n i
i?1
2
X )
2 1 ?n 2
修正样本方差S *
n
? ( X
n ?1 i
i?1
X )
样本 k 阶原点矩 A
k
? 1 ?n
n
i?1
X k ,(k ? 1,2,...)
i
样本 k 阶中心矩 B
k
? 1 ?n ( X n i
ni?1
n
? X )k ,(k ? 1,2,...)
经验分布函数 F
n
(x) ? n , (?? ? x ? ??) 其中V
v (
v (x)
(x)表示随机事件{X ? x} 出现的次数,
显然V
n
(x) ~ B(n, F (x)) ,则有 E[F
n
(x)] ? F (x) D[F
n
(x)] ? 1 F (x)[1? F (x)]
n
补充:
n ?1
ES 2
n
? DX ES *2
n n
? DX EX 2 ? DX ? (EX )2
S 2
n
? 1 ?n
n
i?1
X 2 ? X 2
i
二项分布 B(n,p): P{X ? k} ? Ck pk (1 ? p)n?k , (k ? 0,1,..., n)
n
EX=np DX=np(1-p)
泊松分布 P(? ) : P{X ? k} ? ? k
k!
e??,(k ? 0,1,...)
EX ? ? DX ? ?
均匀分布 U(a,b): f (x) ? 1 , (a ? x ? b)
b ? a
EX ?
a ? b 1
DX ?
2 12
(b ? a)2
指数分布:
1EX ?
1
?
f (x) ? ? e??x ,( x ? 0) ? F (x) ? 1 ? e??x ,( x ? 0)
1DX ?
1
? 2
正态分布 N (?,? 2 ) :
f (x) ?
1 (x ? ?)2
2??exp{ ? } EX ? ? DX ? ? 2
2??
2? 2
nS 2
n ?1
nS 2
2(n ?1)
E( n ) ? n ?1 ? ES 2
? ? 2 D( n ) ? 2(n ?1) ? DS 2 ? ? 4
2 2? 2
2 2
n ? 2
n n2
当? ? 0 时, EX ? 0 EX 2
? ? 2
EX 4
? 3? 4
E X ?
? ? D X ? (1? ? )? 2
统计量:充分统计量、因子分解定理、完备统计量、指数型分布族
T 是θ的充分统计量? f (x , x
1 2
,..., x
n
T ? t) 与θ无关
T 是θ的完备统计量? 要使 E[g(T)]=0,必有 g(T)=0
L(? ) ? ?n f (x ;?) ? h(x , x
,..., x
)g(T (x , x ,..., x
);?) 且h 非负? T 是θ的充分统计量
i
i?1
1 2 n
1 2 n
?n
i?1
f (x ;?) ? C(? ) exp{b(? )T (x , x ,..., x )}h(x , x ,..., x ) ? T 是θ的充分完备统计量
i 1 2 n 1 2 n
?n f (x ;?) ? C(? ) exp{b (? )T (x , x ,..., x ) ? b (? )T
(x , x
,..., x
)}h(x , x
,..., x )
i?1
i 1 1 1 2 n 2
2 1 2 n
1 2 n
? (T ,T ) 是? ? (? ,?
) 的充分完备统计量
1 2 1 2
抽样分布: ? 2 分布,t 分布,F 分布,分位数,正态总体样本均值和方差的分布,非正
态总体样本均值的分布
1 ? x
n ?1
? 2 分布: ? 2
? X 2 ? X 2 ? ... ? X 2
~ ? 2 (n) f (x) ? e
2 x 2 (x ? 0)
1 2 n
2 n ?( n )
22
2
E? 2 ? n D? 2 ? 2n
Y / nT 分布:T ?
Y / n
~ t(n) 当 n2 时,ET=0 DT ?
n n ? 2
F 分布: F ?
~ F (n , n ) 1 ? F (n , n )
Xn1Yn
X
n
1
Y
n
2
补充:
Z=X+Y 的概率密度 f
? ??? f (x, z ? x)dx ???? f (z ? y, y)dy f(x,y)是 X 和 Y 的联
z ?? ??
合概率
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